不落轮镟床镟修工程车的功能实现

摘 要：南京地铁运营分公司一号线小行基地，使用法国SCULFORT公司的的TF2000HD型不落轮镟床，对电客车的缺陷轮进行不落轮情况下的镟修。遗憾的是该机床在交付使用时，并没有配置工程车的镟修功能。前期在工程车发生轮对剥离等缺陷时，只能按照公司相关规定送外维修，耗费了大量人力物力且周期较长，使得该工程车停用了较长时间。此后，南京地铁启动了不落轮升级项目，实现工程车辆镟修功能成为其中一条关键内容，经过升级改造和各类安全性、可靠性验证，最终在全部工程车辆上实现了装夹、测量，并进行了镟修试验，镟修后的廓形质量符合国家相关标准。

关键词：不落轮镟床； 工程车； 轮对廓形； 镟修

中图分类号：U260.331 文献标识码：A文章编号：1006-3315（2012）05-172-002

2008年小行基地2号内燃机车的四条轮对发生剥离，由于不落轮没有工程车镟轮功能，按照公司相关规定送外维修。此项目自2008年8月13日请示，于2008年11月13日送外维修，11月24日修复，周期为三个月左右，共花费8万余元。轮对剥离检修期间，2号内燃机车一直处于停用状态，加上送外维修耗费的大量人力、物力、财力，使得设备中心技术人员积极考虑在不落轮镟床上实现工程车镟修功能。

南京地铁运营分公司小行基地，采用法国SCULFORT公司的的TF2000HD型不落轮镟床，出厂时内部只有ALSTOM型（即LM32型）镟修程序，后来根据车辆运用情况和检修的实际需要，提出等级镟修的概念，增加了LM30型、LM28型和LM26型镟修程序，而工程车辆采用的是JM型等廓形，因此工程车的镟修程序必须重新编制。在此基础上要实现工程车镟修还必须满足以下条件：分析轮对和轴箱的结构，改进工程车轮对装夹工装；机床测量能够满足工程车轮对的测量；验证镟床外围装置如摩擦轮支撑压力和水平横向支撑等满足各类工程车要求。

一、装夹工装的制作

为了实现工程车辆的装夹作业，针对内燃机车、平板车、接触网放线车、接触网架线车和网轨检测车五种车型进行了讨论分析，最终确立了五种加工方案并设计制作出了相应装夹工具、工装：内燃机车和网轨检测车（动力车）转向架各轮对间有连接轴，在镟修作业时会相互传动使机车前行，所以在压装时需拆除两轮对之间的传动轴；接触网放线车没有下压点，需要在机车上加装下压钢板装置（固定在车体上），如图1所示（标示红字A）；接触网检修车没有下压点，需要拆除轴箱盖加装下压装置（镟修后拆除，恢复轴箱盖），顶升装置需采用加槽钢垫块进行装夹；网轨检测车（非动力车）加垫块后可以直接进行装夹，如图2所示（标示红字B）；平板车转向架无法装夹，但可拆卸成单轴进行装夹，在数控机床上采用单轴模式进行镟修。工程车在镟修前需要在维修库进行改装，拆除排障器，用其他工程车牵引至不落轮镟库后卸钩由公铁两用车牵引。经过多次的试验最终全部达到装夹要求。

二、加工程序的编写

通过对机床原加工程序进行分析，得出了以下结论：加工程序主要包括系统主程序、踏面换刀程序、调用子程序及廓形加工曲线程序等部分组成，除了廓形加工曲线程序需要新编外，其他部分可以共用。

1.轮对廓形的绘制

通过研究原LM型廓形加工程序，确定了工件的坐标原点，即为轮对内侧面径向线与轮对直径测量点(70mm)处的轴向线相交点，然后按照《TB/T449-2003机车车辆车轮轮缘踏面外形》中JM型踏面廓形参数，利用AUTOCAD软件绘制廓型曲线图(本文以JM3型廓形为例，如图3所示)，并得到关键坐标点的坐标值。

2.轮对廓形加工程序的编写（以JM3型廓形为例）

N30 G55 Z-145 T1 D1//第一把刀Z轴快速移动到PT 1并载入刀具参数；

N40 G00 X-19.737 G42 OFFN=-4//X轴快速移动，零点偏置。右刀补；

SETINT(7) PRIO=3 BRISECOP

N50 G01 G95 X-9.13 Z-136 F=R75//直线插补PT 2并执行切削速度；

N70 G01 X-3.041 Z-130∥直线插补PT 3；

N80 G01 X-1.829 Z-117.876∥直线插补PT4；

N90 G02 X-0.588 Z-93 CR=250∥圆弧插补PT 5；

N100 G03 X0.561 Z-60.857 CR=450∥圆弧插补PT 6；

N110 G03 X3.542 Z-42.767 CR=100∥圆弧插补PT 7；

N115 G03 X12.204 Z-33.179 CR=14∥圆弧插补PT 8；

N120 G01 X17.582 Z-31.178∥直线插补PT 9；

N125 G02 X28 Z-16 CR=16∥圆弧插补PT 10；

N130 N135 G01 Z-10 F=R75∥直线插补PT11；

CLRINT(7)N140 G00 G40 X35∥取消刀补并快速移动X轴

STOPRE∥第一把刀切削结束

N150 T2 D2 X33 Z-19 G42 OFFN=-4∥第二把刀动作

SETINT(7) PRIO=3 BRISECOP N160 G01 G42 X28

N170 G01 Z-16∥直线插补PT11；N180 G02 X24.659 Z-7.692 CR=12∥圆弧插补PT 12；

N190 G02 X6.619 Z0 CR=25 F=R75∥圆弧插补PT 13；

N200 G01 X0∥直线插补PT14；

CLRINT(7)

N220 G00 G40 Z10∥取消刀补并快速移动Z轴

将编好的JM3轮对廓形加工程序装载到NC中，同时还需在主程序中添相应的调用程序。此调用程序可放置于机床原调用程序后面，程序语言如下：

IF R56==10

PROF_JM3

WAITM(10,R63)

ENDIF

3.装夹功能实现

电客车装夹模式下，由于A车重34.9T，B/C车重38.8T，轴重 16T，摩擦驱动轮顶升压力为35bar，而工程车有的自重为50T，为确保工程车安全顶升，将顶升压力修改为45bar。装夹过程中，采用单轴模式手动控制外轴箱上升，并在适当高度放置工程车装夹工装，确保安全稳定地顶住外轴箱，然后再压下压爪，最终完成工程车的装夹。

三、试验检验

由于在工程车轮对没有擦伤的情况下，不能直接对其进行镟修，为验证工程车镟修功能是否成功实现，经过讨论分两步进行实施：一是将工程车轮对正常装夹，按程序进行测量、镟修（正常轮对的廓形输入切削量为0），检验装夹、测量、镟修的可靠性；二是同时利用废轮对装夹，按工程车的所有新廓形进行镟修，并参照《TB/T 449-2003 机车车辆车轮轮缘踏面外形》制作LMA、JM、JM2、JM3和JW五种廓形模板进行比较，通过各项试验，结果都满足了使用要求。

通过此次研究，使我们对工程车辆的转向架结构及数控不落轮镟床的加工原理进一步了解，提高了我们处理问题的能力，同时在所有工程车辆上按程序完成全部试验完全正常，满足了预期目的和要求。尽管如此，我们体会，在工程车辆进行镟修时，仍需切实加强现场安全监控，谨慎操作，保证作业安全和轮对镟修质量。

参考文献：

［1］TB/T 449-2003 ，机车车辆车轮轮缘踏面外形

［2］TB/T 1358-2003 ，机车车辆车轮轮缘踏面样板

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